雨后天上挂着彩虹的原因
一场阵雨过后,天空往往会被一道彩色的拱桥点亮——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,七种颜色在云层间铺展,这便是彩虹。为何彩虹总在雨后现身?答案藏在阳光与水滴的相遇里。雨后的空气里,悬浮着数微小的水滴。这些水滴来自刚停歇的雨水,或是仍在飘落的细密雨丝,它们像千万个透明的棱镜,为彩虹的形成搭好了舞台。阳光穿过这些水滴时,会发生奇妙的“变身”:先从空气进入水滴,因介质变化发生第一次折射;接着在水滴内壁反射,改变传播方向;最后从水滴射出时,又发生第二次折射。正是这两次折射与一次反射,让阳光“分”成了我们看到的彩色光带。
阳光本身是由不同波长的光混合而成的复合光,其中红光波长最长,紫光最短。当阳光进入水滴时,不同波长的光折射角度不同——波长越短,折射角度越大。比如,紫光的折射角度比红光稍大,这使得原本混合的光在经过水滴的折射与反射后,被分离成不同方向的单色光。当这些光到达人眼时,我们便看到了按波长顺序排列的彩色光带:红光在最外侧,紫光在最内侧,橙、黄、绿、蓝、靛则依次排列其间。
除了水滴与阳光的作用,观察者的位置也很关键。彩虹总是出现在太阳的相反方向——只有当人背向太阳时,才能看到阳光经水滴反射后形成的彩色光带。这也是为什么早晨的彩虹多出现在西方,傍晚的彩虹则在东方。此外,水滴的大小会影响彩虹的清晰度:水滴越大,折射出的色彩越鲜艳;若水滴过小或分布稀疏,彩虹可能会模糊甚至法形成。
所以,雨后的彩虹,是阳光与水滴共舞的结果:雨后的水滴提供了“棱镜”,阳光的折射与反射成了“分光”,而观察者的位置则决定了能否捕捉到这场光的盛宴。当这些条件恰好相遇时,天空便会架起那道连接天地的彩色桥梁,短暂却惊艳。
